Science：T细胞也是“打工人”，让它们休息一下，能够重振活力，实现更好的抗癌效果

2021

04/08

生物世界

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短暂抑制TCR信号可能提供一种广泛适用但之前未被重视的方法，以增强逆转CAR-T细胞耗竭，增强CAR-T疗效，也为癌症免疫疗法带来了新的发展方向。

撰文 | 沙棠

编辑 | 王聪

CAR-T 疗法，又称嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，能够精准靶向肿瘤细胞，高效地杀灭肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤的目的。目前CAR-T疗法在血液肿瘤方面的治疗效果显著，但由于受到 T细胞耗竭 （T Cell Exhaustion）的限制，进入实体瘤的T细胞无法完全消灭癌细胞。

2021年4月2日，斯坦福大学医学院的研究人员在 Science 期刊发表了题为： Transient rest restores functionality in exhausted CAR-T cells through epigenetic remodeling 的研究论文。

该研究表明，通过药物短暂阻断TCR信号的过度激活， 让T细胞得以短暂休息，就能够逆转CAR-T细胞耗竭表型，重振CAR-T细胞活力，从而表现出更持久的抗肿瘤的功能，增强其抗肿瘤的能力。

当前针对T细胞耗竭的研究，并未建立T细胞衰竭与表观遗传的联系，普遍认为，T细胞衰竭是表观遗传学上的固有状态，逆转潜力有限。

斯坦福大学医学院的 Crystal Mackall 等人在研究中发现，持续刺激细胞会诱导CAR-T细胞发生表观遗传学的变化，那么，T细胞耗竭应该可以逆转。

研究团队首先通过在CAR蛋白中插入一段蛋白序列，使之可以被快速降解，而Shield-1药物则能够稳定CAR蛋白，恢复CAR信号，通过这种方法，就能够人为操控CAR信号的开和关。

研究团队设计了小分子调节开关和使用达沙替尼（一种临床上可利用的酪氨酸激酶抑制剂，该抑制剂可逆地抑制基本的近端CAR信号激酶）来调控上述CAR-T细胞，使CAR-T细胞在耗竭前，或细胞已经表现出耗竭相关表观遗传学特征后诱导其休息，观察表观遗传学的变化，希望能干预T细胞耗竭，提高抗肿瘤活性。

研究结果表明，耗竭前的CAR-T细胞诱导休息后，能够从耗竭转向记忆样状态。在已经表现出耗竭特征的CAR-T细胞中，诱导休息4天即可逆转耗竭表型，并诱导转录重编程和整体表观遗传重构，使其与健康的、未耗竭的对照组相似。

肿瘤生长30天后的生物荧光成像（持续激活T细胞出现耗竭，无法控制肿瘤生长，而休息状态的T细胞更好地抑制肿瘤生长

由此可见，耗竭的CAR-T细胞经过休息，显示出抗肿瘤功能的恢复。研究者进一步设计实验发现，功能恢复的程度与休息时间有关，并与衰竭相关转录因子TOX的表达减少和记忆相关转录因子LEF1和TCF1的表达增加有关。功能恢复依赖于组蛋白甲基转移酶EZH2的活性，与休息时的表观遗传重构相一致。

休息期CAR-T细胞的表观表现

综上，短暂阻断CAR信号转导可通过防止CAR-T细胞耗竭，来增强CAR-T细胞的适应性，并能在临床增强治疗功效。此外，在已表现出耗竭特征的T细胞中，CAR信号的瞬时抑制或静止会恢复其功能并导致整体表观遗传重塑，从而挑战了T细胞耗竭是表观遗传固有状态的观念。并且提出了靶向近端CAR或TCR信号激酶能减轻T细胞衰竭这一免疫治疗策略，为临床治疗T细胞衰竭，探索CAR-T细胞治疗实体瘤提供新的治疗思路。

研究团队表示，“短暂抑制TCR信号可能提供一种广泛适用但之前未被重视的方法，以增强逆转CAR-T细胞耗竭，增强CAR-T疗效，也为癌症免疫疗法带来了新的发展方向。

论文链接：

https://science.sciencemag.org/content/372/6537/eaba1786